2019年高中物理第十九章原子核第1节原子核的组成学案新人教版.docx

第1节原子核的组成1.知道什么是放射性及放射性元素2.了解三种射线的本质，知道其特点3了解原子核的组成，知道原子核的表示方法，理解原子序数、核电荷数、质量数之间的关系4.了解同位素的概念一、天然放射现象11896年，法国物理学家贝可勒尔发现某些物质具有放射性2物质发射射线的性质称为放射性，具有放射性的元素称为放射性元素，放射性元素自发地发出射线的现象叫做天然放射现象3原子序数大于或等于83的元素，都能自发地发出射线，原子序数小于83的元素，有的也能放出射线4玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里发现了两种放射性更强的新元素，命名为钋(Po)和镭(Ra)二、射线到底是什么1射线：实际上就是氦原子核，速度可达到光速的，其电离能力强，穿透能力较差，在空气中只能前进几厘米，用一张纸就能把它挡住2射线：是高速电子流，它速度很大，可达光速的99%，它的穿透能力较强，电离能力较弱，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板3射线：呈电中性，是能量很高的电磁波，波长很短，在1010m以下，它的电离作用更小，但穿透能力更强，甚至能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土4射线来自原子核，说明原子核内部是有结构的三、原子核的组成1质子的发现：1919年，卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，质子是原子核的组成部分2中子的发现：卢瑟福猜想原子核内存在着一种质量与质子相同，但不带电的粒子，称为中子查德威克利用云室进行实验验证了中子的存在，中子是原子核的组成部分3原子核的组成：原子核由质子和中子组成，质子和中子统称为核子4原子核的符号原子核的质量数质子数中子数核电荷数原子核的质子数，即原子的原子序数X元素符号5同位素：具有相同的质子数而中子数不同的原子核，在元素周期表中处于同一位置，它们互称为同位素例如，氢有三种同位素H、H、H. 判一判(1)射线实际上就是氦原子核，射线具有较强的穿透能力()(2)射线是高速电子流，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米厚的铝板()(3)射线是能量很高的电磁波，电离作用很强()(4)质子和中子都不带电，是原子核的组成成分，统称为核子()(5)原子核的电荷数就是核内的质子数，也就是这种元素的原子序数()(6)同位素具有不同的化学性质()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6) 做一做如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出、三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A表示射线，表示射线B表示射线，表示射线C表示射线，表示射线D表示射线，表示射线提示：选C匀强电场中：为射线(带负电)为射线(不带电)为射线(带正电)匀强磁场中：为射线(带正电)为射线(不带电)为射线(带负电)对三种射线性质的理解、三种射线的比较种类射线射线射线组成高速氦核流高速电子流光子流(高频电磁波)质量4mpmp1.671027 kg静止质量为零带电荷量2ee0速率0.1c0.99cc贯穿本领最弱，用一张纸就能挡住较强，能穿透几毫米厚的铝板最强，能穿透几厘米厚的铅板电离作用很强较弱很弱在电磁场中偏转与射线反向偏转不偏转 如图所示，R是一种放射性物质，虚线框内是匀强磁场B，LL是一厚纸板，MN是荧光屏实验时，发现在荧光屏O、P两处有亮斑，则下列关于磁场方向、到达O点的射线、到达P点的射线的判断，与实验相符的是()磁场方向到达O点射线到达P点射线A竖直向上射线射线B竖直向下射线射线C垂直纸面向内射线射线D垂直线面向外射线射线解析(比较法)由三种射线的本质知，射线在磁场中不偏转，O处亮斑为射线；能穿过厚纸板且在磁场中发生偏转的射线为射线，再根据偏转方向，结合左手定则可知磁场方向垂直纸面向内，正确选项为C答案C 命题视角2三种射线在电磁场中偏转情况的分析(多选)将、三种射线分别射入匀强磁场和匀强电场，如图所示射线偏转情况中正确的是()解析已知粒子带正电，粒子带负电，射线不带电，根据正、负电荷在磁场中运动受洛伦兹力方向和正、负电荷在电场中受电场力方向不同，可知A、B、C、D四幅图中，、粒子的偏转方向都是正确的，但偏转的程度需要进一步判断带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其半径r，将其数据代入，则粒子与粒子的半径之比为：.由此可见，A正确，B错误带电粒子垂直进入匀强电场，设初速度为v0，垂直电场线方向位移为y，、粒子沿电场偏转距离之比为：.由此可见，C错误，D正确答案AD三种射线在磁场中偏转情况的分析(1)射线不论在电场还是磁场中，总是做匀速直线运动，不发生偏转根据上述特点，在电场或磁场中不发生偏转的射线是射线(2)射线和射线在电场中偏转的特点：在匀强电场中，和粒子沿相反方向做类平抛运动，且在同样的条件下，粒子的偏移量大根据粒子在电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，偏移量x可表示为：xat2所以，在同样条件下与粒子偏移量之比为371.(3)射线和射线在磁场中的偏转特点：在匀强磁场中，和粒子沿相反方向做匀速圆周运动，且在同样条件下，粒子的轨道半径小，偏转大根据qvB得R.所以，在同样条件下与粒子的轨道半径之比为1.根据上述径迹特点，即使电场和磁场方向未知，也可以区分射线的种类 【通关练习】1.如图所示，X为未知的放射源，L为薄铝片，若在放射源和计数器之间加上L后，计数器的计数率大幅度减小，在L和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，则X可能是()A和的混合放射源B纯放射源C和的混合放射源 D纯放射源解析：选C由三种射线的本质和性质可以判断：在放射源和计数器之间加上铝片后，计数器的计数率大幅度减小，说明射线中有穿透力很弱的粒子，即粒子；在铝片和计数器之间再加竖直向下的匀强磁场，计数器的计数率不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有射线因此放射源可能是和的混合放射源2如图所示，一天然放射性物质发出三种射线，经过一个匀强电场和匀强磁场共存的区域(方向如图所示)调整电场强度E和磁感应强度B的大小，使得在MN上只有两个点受到射线的照射，则下面判断正确的是()A射到b点的一定是射线B射到b点的一定是射线C射到b点的一定是射线或射线D射到b点的一定是射线解析：选C射线不带电，在电场和磁场中它都不受力的作用，只能射到a点，选项D错误；调整E和B的大小，既可以使带正电的射线沿直线前进，也可以使带负电的射线沿直线前进，沿直线前进的条件是电场力与洛伦兹力平衡，即qEqBv.已知粒子的速度比粒子的速度小得多，当粒子沿直线前时，速度较大的粒子向右偏转；当粒子沿直线前进时，速度较小的粒子也向右偏转，故选项C正确，A、B错误对原子核组成的理解1原子核(符号X)2基本关系：核电荷数质子数(Z)元素的原子序数核外电子数质量数(A)核子数质子数中子数3对核子数、电荷数、质量数的理解(1)核子数：质子和中子质量差别非常微小，二者统称为核子，质子数和中子数之和叫核子数(2)电荷数(Z)：原子核所带的电荷总是质子电荷的整数倍，通常用这个整数表示原子核的电荷量，叫做原子核的电荷数(3)质量数(A)：原子核的质量等于核内质子和中子的质量的总和，而质子与中子质量几乎相等，所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍，这个整数叫做原子核的质量数已知镭的原子序数是88，原子核质量数是226.试问：(1)镭核中有几个质子？几个中子？(2)镭核所带的电荷量是多少？(3)呈中性的镭原子，核外有几个电子？解题探究 (1)原子核的核电荷数、质子数、核外电子数具有什么关系？(2)质量数和核子数具有什么关系？解析(1)镭核中的质子数等于其原子序数，故质子数为88，中子数N等于原子核的质量数A与质子数Z之差，即NAZ22688138.(2)镭核所带电荷量：QZe881.61019 C1.411017 C(3)核外电子数等于核电荷数，故核外电子数为88.答案(1)88138(2)1.411017C(3)88明确核子数、质子数、核外电子数及中子数的相互关系，是正确解答此类问题的关键质量数就是核子的个数，是一个纯数字，它与质量是不同的如质子和中子的质量数相同均为1，但它们的质量不同，中子的质量比质子的质量约大千分之一 (多选)下列说法